Question

【題目】下圖一表示水稻細胞內發生的生理過程示意圖，1～10表示生理過程，A～D表示化學物質。圖二表示將玉米的PEPC酶基因導入水稻后，測得光照強度對轉基因水稻和原種水稻的氣孔導度及光合速率的影響結果（注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高）。請據圖分析：

（1）圖一中A、B代表的物質分別是_______________，代表光合作用暗反應的是______，該圖所示代謝過程中，可以發生于高等動物細胞內的生理過程有________________。在氧氣充足，光照強度為1×102μmol·m-2·s-1時，圖一中可進行的生理過程有____________________。

（2）根據圖二分析，光照強度為（10～14）×102μmol·m-2·s-1時，原種水稻的氣孔導度下降但光合速率基本不變，可能的原因是________________________。光照強度低于8×102μmol·m－2·s－1時，影響轉基因水稻光合速率的主要因素是____________。

（3）根據圖二分析，在光照強度為4μmol·m-2·s-1和12μmol·m-2·s-1時，轉基因水稻產生的O2與原種水稻產生的O2的比值分別為______________________，因此轉基因水稻更適合栽種在__________ 環境中。

（4）分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是_______________________________ 。

Answer 1

【答案】 丙酮酸、[H] ⑥ ①③④⑤⑥ C02供應己充足且光照強度已達飽和點 光照強度 1:1和7:5 強光 增大氣孔導度，提髙水稻在強光下的光合速率

【解析】根據題意和圖示分析可知：1為有（無）氧呼吸第一階段，2為無氧呼吸第二階段，3為有氧呼吸第二階段，4為有氧呼吸第三階段，5為光反應階段，6為暗反應階段，7為釋放氧氣，8為吸收氧氣，9為吸收CO2，10為釋放CO2，A為丙酮酸，B為[H]，C為ADP，D為ATP和[H]。

（1）分析可知，A為丙酮酸，B為[H]，6為暗反應階段，可以發生于高等動物細胞內的生理過程有①③④⑧⑩，在氧氣充足，光照強度為1×102μmolm-2s-1時，圖一中可進行的生理過程有有氧呼吸和光合作用，即①③④⑤⑥。
（2）分析題圖二可知，當光照強度低于8×102μmolm-2s-1時，隨光照強度增加，轉基因水稻光合作用速率增大，說明光照強度低于8×102μmolm-2s-1時限制轉基因水稻光合作用的主要因素是光照強度；光照強度為10～14×102μmolm-2s-1時，原種水稻的氣孔導度下降，二氧化碳供應不足會使光合作用強度減小，而光照強度增大使光合作用強度增大，當光照強度增加與CO2供給不足對光合速率的正負影響相互抵消時，光合速率基本不變，也可能是由于該條件下CO2供應已充足且光照強度已達飽和點。
（3）當光照強度為4μmolm-2s-1時，兩種水稻的光合速率相等，故合成O2的比值為1：1；當光照強度為12μmolm-2s-1時，轉基因水稻光合作用合成的O2的量為（30+5）μmolm-2s-1，而原種水稻的光合作用合成的O2的量為（20+5））μmolm-2s-1，故合成O2的比值為35：25，即7：5，因此轉基因水稻更適合種植在光照強度大的環境中。
（4）分析圖二中第一個圖可知，在相同光照條件下，轉基因水稻氣孔導度大于原種水稻，分析圖二中第二個圖可知，當光照強度大于8×102μmolm-2s-1，轉基因水稻的光合作用強度大于原種水稻，因此可以推斷PEPC酶是通過大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率。